Nghiên cứu chế tạo bộ lửa điện ĐP4 - 1 của cụm mồi B - 287

lửa Kh-35 do Nga nghiên cứu và sản xuất. Đây là một loại tên lửa tương đối mới với nhiều tính năng tác chiến vượt trội. Hiện nay, ngoài Nga tên lửa này được sử dụng phổ biến ở một số nước khác như: Ấn Độ, Việt Nam, Algeria, Turkmenistan,... Tên lửa Kh-35E được sử dụng tương đối đa dạng với các phương tiện trang bị khác nhau như: - Gắn trên các loại máy bay: SU-24, SU-30, SU-35S, MIC-29, TU-142; - Gắn trên trực thăng: Ka-27, Ka-28, Ka-52K; - Trang bị trên các loại tàu chiến: Khi tên lửa lắp trên các loại tàu chiến thường được đưa vào tổ hợp tên lửa đối hải có tên UranE.[1]. Việc trang bị các tên lửa này giúp tăng cường khả năng tiêu diệt các tàu tên lửa, tàu pháo, tàu phóng ngư lôi, các tàu mặt nước có lượng giãn nước đến 5000 tấn và các tàu vận tải biển trong đội hình đơn lẻ di chuyển trong tuyến hành trình trên biển trong vùng chiến sự nhằm củng cố sức mạnh bảo vệ, đặc biệt là chủ quyền biển đảo của Việt Nam. Trong nhiệm vụ nghiên cứu thăm dò và đánh giá khả năng công nghệ chế tạo tên lửa Kh-35E có bài toán được đặt ra là xây dựng phép thử nghiệm đánh giá chất lượng của cụm mồi B-287 trong động cơ phóng 78ДT của tên lửa Kh-35E. Do tên lửa Kh-35E là tên lửa hiện đại còn rất mới vì vậy, thiếu thông tin, tài liệu và vật tư của tên lửa Kh-35E nên không thể thực hiện được. Qua tìm hiểu tài liệu, nhóm tác giả nhận thấy, cụm mồi B-287 là sản phẩm tiêu chuẩn xuất hiện trên nhiều động cơ tên lửa khác nhau như: tên lửa Kh-25M, tên lửa R-27 và tên lửa Kh-35E. và Hiện tại đang có 01 phép thử đo áp suất cụm mồi B-287 trong bom đo áp của thiết bị kiểm tra КО-2-25М № 2 theo tiêu chuẩn của Ucraina. Để thực hiện được phép thử này, theo tiêu chuẩn do các chuyên gia Ucraina thực hiện, phía nhóm tác giả cần có bộ lửa điện ĐP4-1 đạt tiêu chuẩn. Do đó, việc tiến hành nghiên cứu chế thử bộ lửa điện ĐP4- 1 phục vụ thử nghiệm đánh giá chất lượng cụm mồi B-287 của tên lửa Kh-35E là vấn đề có ý nghĩa khoa học và cần thiết với thực tế hiện nay. 2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG BỘ LỬA ĐIỆN ĐP4-1 2.1. Công dụng, cấu tạo của cụm mồi B-287 và bộ lửa điện ĐP4-1 Cụm mồi B-287 là phương tiện hỏa thuật dùng để mồi cháy nhiên liệu trong các động cơ tên lửa nhiên liệu rắn [2]. Nó được lắp trong nhiều loại động cơ tên lửa như: tên lửa Kh-25M, R-27 và Kh-35E. Trong tên lửa Kh-25M và tên lửa R27, cụm mồi B-287 được mồi cháy bằng bộ mồi lửa điện ĐP4-1. Phép thử nghiệm tiêu chuẩn để đánh giá cụm mồi được thực hiện thông qua bom đo áp của thiết bị kiểm tra КО-2-25М № 2 của Quân chủng Phòng không - Không quân (hình 2). Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 67, 6 - 2020 215 Hình 1. Bộ lửa ĐP4-1 và cụm mồi B-287 trong động cơ РДТТ-324 1. Bộ lửa điện ĐP4-1; 2. Nắp động cơ; 3. Đai nối tầng; 4, 5. Chốt nối tầng; 6. Vỏ động cơ; 7. Cụm mồi B-287; 8. Nhiên liệu động cơ. Hình 2. Kết cấu bom đo áp của thiết bị КО-2-25М № 2 khi thử nghiệm cụm mồi B-287 theo tiêu chuẩn của Ucraina. 1. Bộ lửa điện ĐP4-1; 2. Cụm mồi B-287; 3. Vị trí lắp đầu đo áp suất; 4. Thân bom đo; 5. Cút nối; 6. Cửa thoát khí của bom đo. Bộ lửa điện ĐP4-1 được cấu tạo từ 11 chi tiết như hình 3. Hình 3. Bộ lửa điện ĐP4-1 1. Thân; 2. Bảng cực; 3. Thanh cực; 4. Cầu trở; 5. Ống lót; 6. Cốc bịt; 7. Thuốc mồi cháy; 8. Mũ chụp; 9. Thuốc tăng lửa; 10. Nắp côn; 11. Nắp nhựa. Bộ lửa điện ĐP4-1 được sử dụng để khởi động nhiều chi tiết, hệ thống máy khác nhau trong kỹ thuật hàng không hoặc các nhiệm vụ khác như: khởi động van, khóa; mở và đóng hệ thống; để phá vỡ các lớp màng; mở chốt an toàn trong một số trường hợp; đặc biệt dùng để mồi cháy thuốc phóng, thuốc hỏa thuật trong động cơ tên lửa và để thực hiện các lệnh đồng thời khác [3-6]. Thông tin khoa học công nghệ P. V. Tú, , T. Đ. Tuân, “Nghiên cứu chế tạo bộ lửa điện ĐP4-1 của cụm mồi B-287.” 216 Kết quả khảo sát, phân tích, vật liệu chế tạo các chi tiết của bộ lửa điện được thống kê trong bảng 1: Bảng 1. Vật liệu chế tạo các chi tiết trong bộ lửa điện ĐP4-1. Vị trí Tên gọi Vật liệu chế tạo 1 Thân Thép 09X16H4 2 Bảng cực Nhựa AΓ-4B 3 Thanh cực Đồng Л63 4 Cầu trở Hợp kim Crom-Niken 5 Ống lót Thép 09X16H4 6 Cốc bịt (đệm lót) Đồng M1 7 Thuốc mồi cháy Stipnat chì (theo tài liệu) 8 Mũ chụp Đồng M1 9 Thuốc tăng lửa Thuốc hỏa thuật có thành phần KClO4; PbFe(CN)6; nhựa thông 10 Nắp côn Thép 09X16H4 11 Nắp nhựa Nhựa AΓ-4C 2.2. Nguyên lý hoạt động Khi bộ lửa điện được cấp dòng điện (27 V; 1,5A), các cầu trở được đốt nóng và mồi cháy thuốc mồi chì stipnat, từ đó, mồi cháy thành phần hỏa thuật tăng lửa sinh ra khí thuốc và áp suất. Áp suất khí thuốc sinh công để khởi động máy hoặc tạo ra ngọn lửa để mồi cháy thuốc phóng và thực hiện các quá trình tiếp theo. 2.3. Các thông số kỹ thuật Kết quả khảo sát, đo đạc bộ lửa điện ĐP4-1 của Nga như sau: Bảng 2. Các thông số kỹ thuật bộ lửa điện ĐP4-1 của Nga. TT CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐVT GIÁ TRỊ 1 Khối lượng g 70 ÷ 76 2 Kích thước bao - Đường kính - Chiều dài mm mm 25,8 ÷ 26,0 41,7 ÷ 42,0 3 Kích thước ren mặt chứa thuốc mm M22 x 1,5 4 Kích thước ren mặt cắm điện mm M16 x 1,0 5 Điện trở bộ lửa Ω 0,6 ÷ 1,2 6 Điện trở cách điện, không nhỏ hơn MΩ 20 7 Dòng điện an toàn A ≤ 0,2 8 Dòng điện phát hỏa A 1,5 9 Áp suất mồi trong bom đo 5 cm3 kG/cm3 280 ÷ 420 10 Thuốc hỏa thuật mồi cháy Khối lượng g 0,1 ÷ 0,15 Thành phần: chì stipnat kết tinh % 100 11 Thuốc hỏa thuật tăng lửa Khối lượng g 0,55 ÷ 0,85 Kali perclorat (KClO4) Chì phero xianua (Pb2Fe(CN)6.3H2O) Nhựa thông % 54 44 2 Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 67, 6 - 2020 217 3. MỤC TIÊU VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu nằm trong phạm vi của đề tài cấp Bộ Quốc phòng: “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chế tạo cụm mồi B-287 và nghiên cứu chế tạo thuốc nổ dùng cho tên lửa Kh-35E” do phòng Hỏa thuật/ Viện Thuốc phóng Thuốc nổ chủ trì. Đề tài được thực hiện với mục đích nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chế thử các bộ phận, chi tiết của cụm mồi B-287 tên lửa Kh-35E, đảm bảo các yêu cầu kỹ chiến thuật tương đương với sản phẩm mẫu của Nga. Vì vậy, nhóm đề tài đã thực hiện phương pháp tiếp cận khoa học, logic, kết hợp khảo sát thực tế nhằm nghiên cứu chi tiết các bộ phận của cụm mồi. Qua đó, đã đưa ra phương án thiết kế, chế tạo chi tiết cơ khí, tính toán lựa chọn thành phần hỏa thuật đảm bảo đáp ứng được các tiêu chuẩn kĩ thuật của bộ lửa điện cho phép thử nghiệm kiểm tra chất lượng cụm mồi B-287. Cụ thể: + Chế tạo phần thân cơ khí: Khảo sát, đo đạc các chi tiết mẫu. Sử dụng vật liệu có đặc tính cơ, lý tương đương để đảm bảo độ bền và sự ổn định khi làm việc. Gia công là dùng phương pháp tiện và phay CNC để đảm bảo độ chính xác và kinh tế; + Các thành phần hỏa thuật: Thuốc mồi cháy sử dụng chì stipnat, thuốc tăng lửa dùng thuốc hỏa thuật có thành phần KClO4/Pb2Fe(CN)6.3H2O/nhựa thông = 54/44/2, đạt các yêu cầu kỹ thuật; + Các bộ phận khác: Sử dụng các mác vật liệu theo yêu cầu hoặc tương đương; Theo nội dung nghiên cứu của đề tài, đã nghiên cứu chế tạo thành công bộ lửa điện ĐP4-1. Sản phẩm đáp ứng các yêu cầu sau: + Có tính năng, chỉ tiêu kĩ thuật tương đương với các sản phẩm mẫu của Nga; + Đáp ứng các chỉ tiêu về độ bền hóa, lý trong điều kiện hoạt động của môi trường; + Kiểm tra dòng điện an toàn: Cho dòng điện một chiều (0,2±0,01) A chạy qua; thời gian 5 phút liên tục. Bộ lửa không phát hỏa 100%; + Kiểm tra dòng điện phát hoả tin cậy: Cho dòng điện một chiều 1,5 A chạy qua cầu đốt. Bộ lửa phát hỏa tin cậy 100%; + Áp suất khi đo trong bom kín thể tích lòng bom 5cm3 có kết quả 100% trong khoảng (280 ÷ 420) kG/cm2. Việc nghiên cứu chế tạo thành công bộ lửa điện ĐP4-1 cho thấy, khả năng chủ động trong việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các sản phẩm hỏa thuật trong quân sự từ những vật tư có sẵn trên thị trường, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và tuổi thọ sử dụng, tiết kiệm thời gian và chi phí cho quân đội. 4. KẾT LUẬN Sản phẩm của đề tài đã được thử nghiệm thực tế, đảm bảo mồi cháy tin cậy cho cụm mồi B-287, kết quả đáp ứng mục tiêu đề ra. Với kết quả thử nghiệm đã đạt được, mở ra khả năng tự sản xuất, thay thế bộ lửa điện ĐP4-1 cũng như các bộ phận, chi tiết hỏa thuật khác trong tên lửa. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Tài liệu thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng tổ hợp tên lửa Kh-35E. [2]. Tài liệu thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng cụm mồi B-287. [3]. Tài liệu thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng bộ lửa điện ĐP4-1. [4]. Ngô Văn Giao, “Cơ sở lý thuyết cháy nổ”, Nhà xuất bản QĐND, 2007. Thông tin khoa học công nghệ P. V. Tú, , T. Đ. Tuân, “Nghiên cứu chế tạo bộ lửa điện ĐP4-1 của cụm mồi B-287.” 218 [5]. Nguyễn Văn Tính, “Cơ sở hỏa thuật”, Nhà xuất bản QĐND, 2010. [6]. Army ammunition data sheets for military pyrotechnics, Headquarters department of the army, Washington DC, 1994. ABSTRACT RESEARCH TO PRODUCE THE DP4-1 ELECTRICAL FIRE-IGNITER IN THE SYSTEM B-287 IGNITION DEVICE The paper informs the results of research and produce the DP4-1 electrical fire- igniter in the system B-287 ignition device of the Kh-35E missile. Keywords: DP4-1 electrical fire-igniter; B-287 ignition device; Kh-35E Missile. Nhận bài ngày 02 tháng 01 năm 2020 Hoàn thiện ngày 15 tháng 02 năm 2020 Chấp nhận đăng ngày 12 tháng 6 năm 2020 Địa chỉ: Viện Thuốc phóng Thuốc nổ/ Tổng cục CNQP. *Email: dinhtuanmta39@gmail.com.